Variatiile climatice

De trei miliarde de ani, temperatura medie la suprafata Pamantului a oscilat intre zece si douazeci grade Celsius.

Ea este astazi de treiprezece grade Celsius. Acesta variatie poate parea mica, dar ea este  suficienta ca perioadele de glaciatiune sa succeada in istoria Pamantului perioadelor de clima tropicala.

Acum 18000 de ani, cand se inregistrau doar cu cateva grade mai putin, Sahara avea o clima umeda, iar Scandinavia era acoperita de un strat de 2000-3000 metri de gheata.

Cunoasterea climei din trecut

Pentru a cunoaste clima din trecut, sau paleoclima, trebuie ca ea  sa fi lasat o urma, o “inregistrare” pe un suport material.

Natura acestui suport variaza: poate fi o forma de relief, o roca, gheata sau lemn.

Fosilele  recifelor de corali indica o paleoclima calda si o crestere a nivelului marii datorata topirii gheturilor. Trunchiul unui arbore prezinta inele care se formeaza pe masura ce arborele creste. Cand temperatura este ridicata si ploile sunt abundente, inelele  sunt mai mari. Acesta este un indiciu al climei din trecut.

Clima calda in cursul istorie sale

Pamantul a inregistrat perioade cu o clima calda, precum a fost in perioada dinozaurilor (245-65 milioane de ani).

Se apreciaza ca temperatura  medie a globului era cu sase grade Celsius mai mare decat cea de astazi. In Mongolia au fost descoperite plante tropicale si fosile de crocodil.

In urma cu o suta de milioane de ani, nivelul marilor era cu trei sute-patru sute metri mai ridicat decat cel al oceanului actual, acoperind 20% din uscat.

Glaciatiunile – perioadele reci – au marcat si ele, la randul lor, istoria Pamantului. Pe durata  acestora, gheata acoperea uscatul pana in nordul Europei si al Americii, de aceea aceste perioade au fost numite glaciatiuni. Era cuaternara a fost marcata de sapte perioade glaciare, separate de perioade interglaciare, mai blande, cu o durata de zece mii-douazeci mii de ani, cum este era pe care o traversam  acum si care a inceput in urma cu unsprezece mii de ani.

In momentul maxim al ultimei glaciatiuni, produse acum aproximativ 20000 de ani, volumul gheturilor care acoperau continentele era dublu fata de calotele glaciare din prezent.

Calota Polului Nord cobora pana la New York si Berlin, iar nivelul oceanelor era mai scazut cu 120 metri fata de cel actual.

Cauze astronomice

Pamantul se invarteste in jurul Soarelui pe o traiectorie care variaza la fiecare 100.000 de ani, se apropie sau se indeparteaza de Soare, ceea ce determina modificarea temperaturii pe planeta noastra.

Totodata, Pamantul se invarteste in jurul propiei sale axe, care este inclinata. Axa se poate modifica la randul ei, antrenand modificarea cantitatii de caldura primite. In sfarsit, chiar activitatea Soarelui variaza in mod periodic. Soarele prezinta pete intunecate iar numarul acestora se schimba in mod ciclic, cu o valoare maxima inregistrata la fiecare 11 ani.

Cauze geologice si atmosferice

Deplasarea continentelor datorita miscarii placilor litosferice modifica latitudinea lor, ceea ce antreneaza periodic variatii de clima.

Astfel, acum 450 milioane de ani, ghetarii s-au instalat in partea de sud a Africii, a  Americii, in India si Australia. Aceste continente, in acea  vreme unite, erau situate in apropiere  de Polul Sud. Schimbarea compozitiei atmosferei Pamantului fata de cea de la originile sale este un alt factor important. Dioxidul de carbon, mai abundent de exemplu in cursul  erei secundare, poate explica, prin efectul de sera, temperatura ridicata din acea perioada. Eruptiile vulcanice arunca in atmosfera cantitati enorme de pulbere care impiedica o parte din razele Soarelui sa ajunga la sol, ducand la scaderea temperaturii pe Pamant.

Clima si circuitul carbonului

Temperatura medie la suprafata Pamantului depinde de cantitatea de dioxid de carbon (sau gaz carbonic) pe care o contine atmosfera. Intre atmosfera, oceane, roci si vietuitoare are loc  in permanenta un schimb de dioxid de carbon, gaz format din carbon si oxigen. In cursul acestor schimburi, cantitatea de gaz continuta de atmosfera se poate modifica, iar aceasta modificare influenteaza clima.

Circuitul carbonului

Anumite elemente ale planetei noastre absorb dioxidul de carbon din atmosfera. Cel mai important dintre acestea este oceanul: in fiecare an, el primeste 92 gigatone de dioxid de carbon din atmosfera si restituie 90 de gigatone (o gigatona este egala cu o mie de milioane de tone). Oceanul mondial pompeaza prin urmare dioxid de carbon in atmosfera. Plantele joaca la randul lor un rol important in circuitul carbonului pentru ca, datorita fotosintezei, ele absorb dioxid de carbon reducand concentratia acestuia din atmosfera. In schimb, fiintele emana prin respiratie o cantitate extrem de mare de dioxid de carbon. Si eruptiile vulcanice produc dioxid de carbon. De un secol, s-a observat o crestere a cantitatii de dioxid de carbon din atmosfera. Se considera ca aceasta crestere este provocata de o serie de activitati ale omului, ca defrisarea si arderea lemnului, a petrolului sau a carbunelui.

Cum se incalzeste Pamantul?

Cu cat inaintam in altitudine, temperatura scade, desi ne apropiem de Soare. Radiatiile Soarelui care traverseaza atmosfera pentru a ajunge la suprafata Pamantului, nu elibereaza decat o cantitate mica de caldura. Ajunse la suprafata solului, ele sunt absorbite, apoi emise din nou sub o noua forma, numita radiatie termica. Aceste radiatii elibereaza caldura in atmosfera. Astfel, chiar daca Soarele reprezinta sursa de energie a Pamantului, caldura este degajata in special de sol, ceea ce explica temperaturile mai mari la altitudinile joase. Daca nu ar exista un sistem care sa retina radiatiile termice, acestea ar fi eliminate in spatiu, iar temparatura la nivelul Pamantului ar fi mult mai scazuta. Dar, cand urca in atmosfera, radiatiile termice sunt absorbite de anumite gaze, ca dioxidul de carbon. Aceste gaze impiedica eliminarea caldurii in spatiu si o indreapta din nou spre sol. Fenomenul este numit efect de sera.

Cu cat cantitatea de dioxid de carbon din atmosfera este mai mare, cu atat temperatura este mai ridicata. Astfel, circuitul carbonului joaca un rol fundamental in reglarea temperaturii pe Pamant.

Foto: Foreign Policy Association